Electric power management in a microgrid analyzing photovoltaic arrays and a turbine-generator system

• Raúl Alberto López-Meraz ^[1] ; Luis Hernández-Callejo ^[2] ; Luis Omar Jamed Boza ^[1] ; Jorge Arturo Del Ángel Ramos ^[1] ; Juan José Marín Hernández ^[1] ; Victor Alonso Gómez ^[2]
  1. [1] Universidad Veracruzana

     Universidad Veracruzana

     México

     
  2. [2] Universidad de Valladolid

     Universidad de Valladolid

     Valladolid, España

     
• Localización: Revista Facultad de Ingeniería: Universidad de Antioquia, ISSN-e 2422-2844, ISSN 0120-6230, Nº. 104, 2022, págs. 129-139
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Gestión de potencia eléctrica en una microrred analizando arreglos fotovoltaicos y un sistema turbina-generador
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• Resumen
  • español

    Uno de los objetivos prioritarios de las microrredes es alcanzar la autosuficiencia energética recurriendo, generalmente, a fuentes de generación distribuida y sistemas de respaldo; no obstante, suelen estar conectadas a redes eléctricas convencionales que aseguran el suministro a las cargas. Atendiendo esta problemática, este trabajo presenta una propuesta (gestionando elementos) para minimizar la dependencia de potencia del sistema eléctrico externo en los meses de mayor demanda y con ello garantizar el abasto de los otros meses. La metodología propuesta compara dos técnicas estadísticas: diseño de composición central con 20 réplicas experimentales simuladas y regresión con 28. En ambos casos se analiza como respuesta primaria la potencia comprada promedio mensual y como secundaria su desviación estándar. Las variables de estudio son siete arreglos fotovoltaicos y las características de alimentación del almacenamiento turbina-generador de la microrred del Centro de Desarrollo de Energías Renovables (CEDER), perteneciente al Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT). Los resultados, con alta calidad predictiva soportada con índices de acercamiento a los valores reales de radiación solar y de la operación del binomio turbina-generador, proporcionan regiones donde CEDER tiene la posibilidad de incrementar las capacidades de los sistemas solares y/o modificar la geometría del suministro de la minihidráulica de acuerdo con sus condiciones específicas.

  • English

    One of the priority objectives of microgrids is to achieve energy self-sufficiency, generally resorting to distributed generation sources and backup systems; however, they are usually connected to conventional electrical networks that ensure supply to the loads. Addressing this problem, this work presents a proposal (managing elements) to minimize the dependence of power from the external electrical system in the months of greatest demand and thus guarantee the supply of the other months. The proposed methodology compares two statistical techniques: central composition design with 20 simulated experimental replicas and regression with 28. In both cases, the monthly average purchased power is analyzed as a primary response and its standard deviation as a secondary. The study variables are seven photovoltaic arrays and the feed characteristics of the turbine-generator storage of the microgrid of the Center for Development of Renewable Energies (CEDER), belonging to the Center for Energy Research, Environmental and Technological (CIEMAT). The results, with high predictive quality supported by indexes of approach to the real values of solar radiation and the operation of the turbine-generator binomial, provide regions where CEDER has the possibility of increasing the capacities of solar systems and/or modifying the geometry of the mini-hydraulics supply according to your specific conditions.